KR20010053117A - Projection system - Google Patents

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KR20010053117A
KR20010053117A KR1020007014627A KR20007014627A KR20010053117A KR 20010053117 A KR20010053117 A KR 20010053117A KR 1020007014627 A KR1020007014627 A KR 1020007014627A KR 20007014627 A KR20007014627 A KR 20007014627A KR 20010053117 A KR20010053117 A KR 20010053117A
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제이. 에이. 비에르후이젠세르지
시켄스마틴
에이치. 베르그만안소니
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요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

투사 시스템은 적어도 2개의 광원들, 투사 렌즈 및 광원들과 투사 렌즈 사이에 위치하는 공간 광 변조기를 구비하며, 광 변조기는 각각 틸트축에 대해 비스듬히 기울일 수 있는 요소가 제공되는 다수의 광-편향 장치들을 구비한다. 광원들은 동작시 광원들로부터 들어와서 각 요소 상에 투사되는 광빔들의 중심들이 요소의 틸트축과 실질적으로 평행하게 연장되는 투사 라인 상에 위치되는 것과 같은 방법으로 공간 광 변조기에 대해 배치된다.The projection system includes at least two light sources, a projection lens and a spatial light modulator positioned between the light sources and the projection lens, the light modulator being a plurality of light-deflecting devices each provided with elements that can be tilted at an angle with respect to the tilt axis. Equipped with. The light sources are disposed with respect to the spatial light modulator in such a way that the centers of the light beams coming from the light sources and projected onto each element in operation are located on a projection line extending substantially parallel to the tilt axis of the element.

Description

투사 시스템{Projection system}Projection system

공간 광 변조기는 반사 특성들이 변경될 수 있는 에도퍼(eidophor) 뿐만 아니라 (TMA 또는 DMD와 같은) 아날로그 또는 디지털 미러 장치를 평균화하기 위한 것으로 이해되며, 광빔의 방향으로 다른 광 변조기들이 변경될 수 있다.Spatial light modulators are understood to average analog or digital mirror devices (such as TMAs or DMDs) as well as eidophors whose reflection characteristics may be changed, and other light modulators may be changed in the direction of the light beam. .

이와 같은 투사 시스템에 있어서, 유럽 특허 출원 제 EP-A2-0 740 178 호에 공지되어 있으며, 공간 광 변조기는 2개의 광원들의 수단에 의해 조명된다. 공간 광 변조기는 각각 틸트축에 대해 비스듬히 기울일 수 있는 요소가 제공되는 다수의 광-편향 장치들을 구비한다. 각 요소는 투사 렌즈 쪽으로 광을 향하게 하는 위치에서 투사 렌즈에서 떨어져 광을 향하게 하는 위치로 개별적으로 비스듬히 기울일 수 있으며, 그 반대도 마찬가지이다. 광원에서 제 1 광축으로 빛을 향하게 하는 집광 렌즈(condenser lens)는 각 광원과 관련된다. 투사 시스템은 제 1 광축 상에 위치하는 원통형 렌즈가 더 제공되며, 상기 렌즈는 각 집광 렌즈로부터의 광을 수광한다. 그 후에 광이 출구 집광 렌즈를 통해 통화한 후, 공간 광 변조기로 향하게 된다.In such a projection system, it is known from EP-A2-0 740 178 and the spatial light modulator is illuminated by means of two light sources. The spatial light modulator has a plurality of light-deflecting devices, each provided with elements that can be tilted at an angle with respect to the tilt axis. Each element can be tilted individually at an angle from the position that directs the light towards the projection lens to the position that directs the light away from the projection lens and vice versa. Condenser lenses that direct light from the light source to the first optical axis are associated with each light source. The projection system is further provided with a cylindrical lens located on the first optical axis, the lens receiving light from each condensing lens. The light then passes through the exit condensing lens and then directed to the spatial light modulator.

상기 공지된 투사 시스템의 단점은 공간 광 변조기의 개별적인 요소들의 틸트 방향들이 광원들이 위치될 때를 고려하지 않음으로써, 최적의 출력이 얻어지지 않는 위험이 존재한다.A disadvantage of the known projection system is that the tilt directions of the individual elements of the spatial light modulator do not take into account when the light sources are located, so there is a risk that an optimum output is not obtained.

본 발명은 적어도 2개의 광원들, 투사 렌즈 및 광원들과 투사 렌즈 사이에 있는 적어도 하나의 공간 광 변조기(spatial light modulator)를 구비하는 투사 시스템에 관한 것으로, 상기 광 변조기는 서로 평행하게 연장되는 틸트축(tilt axis)에 대해 비스듬히 기울일 수 있는(tiltable) 요소들을 각각 포함하는 다수의 광-편향(light-deflection) 장치들을 구비한다.The present invention relates to a projection system having at least two light sources, a projection lens and at least one spatial light modulator between the light sources and the projection lens, wherein the light modulators tilt in parallel to one another. There are a number of light-deflection devices each including elements that are tiltable about the tilt axis.

도 1은 하나의 광원을 구비하는 투사 시스템을 도시하는 도면.1 shows a projection system with one light source.

도 2는 공간 광 변조기의 요소를 도시하는 도면.2 shows an element of a spatial light modulator.

도 3은 공간 광 변조기의 동작을 도시하는 도면.3 illustrates the operation of a spatial light modulator.

도 4는 본 발명에 따른 투사 시스템의 제 1 실시예의 평면도.4 is a plan view of a first embodiment of a projection system according to the invention;

도 5는 도 4에 도시된 투사 시스템의 측면도.5 is a side view of the projection system shown in FIG. 4.

도 6은 본 발명에 따른 투사 시스템의 제 2 실시예의 인티그레이터 플레이트(integrator plate)를 도시하는 도면.6 shows an integrator plate of a second embodiment of a projection system according to the invention.

도 7은 본 발명에 따른 투사 시스템의 제 3 실시예를 도시하는 도면.7 shows a third embodiment of a projection system according to the invention.

도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 투사 시스템의 인티그레이터 바의 입구측 및 출구측을 도시하는 도면.8A and 8B show the inlet and outlet sides of the integrator bar of the projection system shown in FIG.

도 9는 도 7에 도시된 투사 시스템의 인티그레이터 플레이트를 도시하는 도면.FIG. 9 shows an integrator plate of the projection system shown in FIG. 7. FIG.

본 발명의 목적은 최적의 광 출력을 얻으면서, 다수의 광원들을 구비할 수 있는 투사 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a projection system which can be provided with a plurality of light sources while obtaining an optimum light output.

상기 목적은 광원들이 동작시 광원들로부터 들어와서 각 요소 상에 투사되는 광빔들의 중심들이 요소의 틸트축과 실질적으로 평행하게 연장되는 투사 라인 상에 위치되는 것과 같은 방법으로 공간 광 변조기에 대해 배치되는 본 발명에 따른 투사 시스템에서 얻어진다.The object is arranged for the spatial light modulator in such a way that the centers of the light beams coming from the light sources and projected onto each element in operation are located on a projection line extending substantially parallel to the tilt axis of the element. Obtained in the projection system according to the invention.

광원으로부터 들어오는 광 스폿들(spots)들이 틸트축에 대해 평행하게 확대되는 접속 라인 상에 위치되기 때문에, 모든 광원들로부터 들어오는 광은 요소로 들어갈 것이며, 요소가 비스듬히 기울일 때 동일한 방향으로 편향될 것이다.Since light spots coming from the light source are located on a connection line that extends parallel to the tilt axis, light coming from all light sources will enter the element and will deflect in the same direction when the element is tilted at an angle.

도면들의 대응 구성 요소들은 동일한 참조 번호들로 나타낸다.Corresponding elements in the figures are indicated by the same reference numerals.

도 1은 광원(2), 광원에 선행하는 렌즈(3), 렌즈(3)에 선행하는 회전 가능한 컬러 필터(4), 광원(2)의 광학 광로(5)에 위치하는 인티그레이터 바(6), 광원으로부터 떨어진 인티그레이터 바(6)의 측면에 위치하는 편향 미러(7), 광학 광로에 위치하는 총 내부 반사(TIR, total internal reflection) 프리즘(8), TIR 프리즘과 가장 가깝게 위치하는 디지털 미러 장치(DMD, digital mirror device)(9)를 구비하는 공간 광 변조기, 및 TIR 프리즘의 또다른 측면에 위치하는 투사 렌즈(10)를 구비하는 공지된 투사 시스템(1)을 도시한다. 광로(5)는 또한 DMD(9)로부터 영상 광로(11)로서 연장된다.1 shows an integrator bar 6 located in a light source 2, a lens 3 preceding the light source, a rotatable color filter 4 preceding the lens 3, and an optical light path 5 of the light source 2. ), A deflection mirror (7) located on the side of the integrator bar (6) away from the light source, a total internal reflection (TIR) prism (8) located in the optical optical path, a digital closest to the TIR prism A known projection system 1 is shown having a spatial light modulator with a digital mirror device (DMD) 9 and a projection lens 10 located on another side of the TIR prism. The optical path 5 also extends from the DMD 9 as an image optical path 11.

도 2는 틸트축(13)에 대해 비스듬히 기울일 수 있는 요소(14)가 제공되는 디지털 광-편향 장치(12)를 도시한다. 구성 요소(14)는 2개의 나머지 상태들 사이에서 비스듬히 기울일 수 있다. 이와 같은 디지털 광-반사 장치들은 그 자체로 공지되어 있으며, 특히, 앞에서 언급된 유럽 특허 출원 제 EP-A2-0 740 178 호로부터 명백해지며, 따라서 더 설명하지는 않을 것이다. 현재 상업적으로 이용 가능한 디지털 광-편향 장치들(12)은 직각 요소들(14)을 포함하며, 상기 직각 요소들은 직각 요소(14)의 대각선에 평행하게 연장하는 틸트축(13)에 대해 비스듬히 기울일 수 있다.2 shows a digital light-deflecting device 12 provided with an element 14 which can be tilted at an angle with respect to the tilt axis 13. Component 14 may be tilted at an angle between two remaining states. Such digital light-reflective devices are known per se and in particular are evident from the aforementioned European patent application EP-A2-0 740 178 and will therefore not be described further. Currently commercially available digital light-deflecting devices 12 include rectangular elements 14, which are inclined at an angle with respect to the tilt axis 13 extending parallel to the diagonal of the rectangular element 14. Can be.

도 3은 광원(2)에 의해 조명되는 다수의 디지털 광-편향 장치들(12', 12'' 및 12''')의 동작을 예시적으로 도시하고, 상기 광은 투사 렌즈(10) 쪽으로 향하게 될 수 있다. 광-편향 장치들(12'' 및 12''')은 광원(2)으로부터 들어오는 광빔들(15'' 및 15''')이 투사 렌즈(10) 쪽으로 편향되는 것과 같은 방식으로 비스듬히 기울이게 된다. 그러나, 광-편향 장치(12')의 요소(14')는 광원(2)으로부터 들어오는 광빔(15')이 투사 렌즈(10)에서 떨어지게 편향되는 것과 같은 방식으로 비스듬히 기울이게 된다. 요소(14')가 나란히 놓인 광-편향 장치들(12'' 및 12''')의 요소과 같은 방향으로 비스듬히 기울이면, 광빔(15')은 또한 점선으로 나타낸 방향(16)으로 투사 렌즈(10) 쪽으로 향하게 된다.3 exemplarily shows the operation of a plurality of digital light-deflecting devices 12 ', 12 " and 12' " illuminated by a light source 2, the light being directed towards the projection lens 10. FIG. Can be directed. The light-deflecting devices 12 '' and 12 '' 'are tilted at an angle in the same way as the light beams 15' 'and 15' '' coming from the light source 2 are deflected toward the projection lens 10. . However, element 14 ′ of light-deflecting device 12 ′ is tilted at an angle in such a way that light beam 15 ′ coming from light source 2 is deflected away from projection lens 10. If the element 14 'is tilted obliquely in the same direction as the element of the light-deflecting devices 12 " and 12' " side by side, the light beam 15 ' 10).

도 4 및 도 5는 각각 렌즈들(3', 3'')에 이어 2개의 광원들(2', 2'')이 제공되는 본 발명에 따른 투사 시스템(17)의 제 1 실시예의 평면도 및 측면도이다. 광원(2', 2'')의 광축(18, 19)은 도 4에서 명백해지는 것과 같이 서로 수직으로 향한다. 도 5에서 명백해지는 것과 같이, 광축(18, 19)은 거리(20)에서 서로 교차한다. 투사 시스템(17)에는 입구측(22) 및 출구측(23)을 갖는 인티그레이터 바(21)가 제공된다. 광원(2', 2'')으로부터 들어오는 입구측(22) 근방에서 광빔들(24, 25)은 다음에 서로 연결된다. 상기 목적을 위해서, 편향 미러(26)는 광원(2'')의 광학 광로(19)에 배치되며, 편향 미러에 의해 광빔(25)은 광빔(24)과 평행하게 연장된 방향으로 편향된다. 인티그레이터 바(21)는 입구측 근방에서 높이(H) 및 폭(B1)을 갖고, 출구측(23) 근방에서 높이(H) 및 폭(B2)을 갖는다. 예를 들어, H:B1의 비율은 7:4이지만, H:B2의 비율은 3:4이다. 출구측 근방의 폭(B2)에 대해 실질적으로 2배의 폭(B1)으로 인해, 광원들(2', 2'')로부터 들어오는 광빔들은 인티그레이터 바(21)에서 다음에 서로 연결된다.4 and 5 show a plan view of a first embodiment of a projection system 17 according to the invention in which two light sources 2 ′, 2 ″ are provided, followed by lenses 3 ′, 3 ″, respectively; Side view. The optical axes 18, 19 of the light sources 2 ′, 2 ″ are perpendicular to each other as evident in FIG. 4. As will be apparent in FIG. 5, the optical axes 18, 19 intersect each other at a distance 20. The projection system 17 is provided with an integrator bar 21 having an inlet side 22 and an outlet side 23. In the vicinity of the inlet side 22 coming from the light sources 2 ', 2' ', the light beams 24, 25 are then connected to each other. For this purpose, the deflection mirror 26 is arranged in the optical light path 19 of the light source 2 '', by which the light beam 25 is deflected in a direction extending in parallel with the light beam 24. The integrator bar 21 has a height H and a width B1 in the vicinity of the inlet side and a height H and a width B2 in the vicinity of the outlet side 23. For example, the ratio H: B1 is 7: 4 while the ratio H: B2 is 3: 4. Due to the width B1 substantially twice the width B2 near the exit side, the light beams coming from the light sources 2 ', 2' 'are next connected to each other in the integrator bar 21.

투사 시스템(17)은 컬러 필터(4), 편향 미러(7), TIR 프리즘(8), DMD(9) 및 투사 렌즈(10)를 더 구비한다. 인티그레이터 바(21)에서 2개의 광빔들의 연결(coupling-in)을 최적화하기 위해서, 컬러 필터(4)는 도 1의 시스템에서와 같이 입구측(22) 근방이 아닌 인티그레이터(21)의 출구측(23) 근방에 배치된다.The projection system 17 further includes a color filter 4, a deflection mirror 7, a TIR prism 8, a DMD 9 and a projection lens 10. In order to optimize the coupling-in of the two light beams at the integrator bar 21, the color filter 4 is not at or near the inlet side 22 as in the system of FIG. 1. It is arranged in the vicinity of the side 23.

광원들(2', 2'')로부터 들어오는 광빔들은 광로(5)를 거쳐 광-편향 장치들(12)의 요소들(14)로 투사된다. 광원들(2', 2'')은 각 요소(14) 상의 광 스폿들의 중심들이 관련 요소(14)의 틸트축(13)과 일치하는 투사 라인에 위치하는 것과 같은 방식으로 배치된다. 즉, 광원들(2', 2'')은 각 요소(14) 상에 투사된 광원들(2', 2'')의 광축(18, 19) 간의 최단 접속 라인(27)이 관련 요소(14)의 틸트축과 평행하게 연장하는, 요소들(14)의 틸트축(13)에 대한 것과 같은 방식으로 배치된다. 요소들(14)은 약 10°의 작은 틸트만을 수행하기 때문에, 2개의 광원들(2', 2'')의 광학 출력은 상기와 같은 방식에서 확실해질 것이다.Light beams coming from the light sources 2 ′, 2 ″ are projected through the optical path 5 to the elements 14 of the light-deflecting devices 12. The light sources 2 ', 2' 'are arranged in such a way that the centers of the light spots on each element 14 are located in a projection line coincident with the tilt axis 13 of the relevant element 14. That is, the light sources 2 ′, 2 ″ have the shortest connection line 27 between the optical axes 18, 19 of the light sources 2 ′, 2 ″ projected on each element 14. It is arranged in the same way as for the tilt axis 13 of the elements 14, extending parallel to the tilt axis of 14. Since the elements 14 perform only a small tilt of about 10 °, the optical output of the two light sources 2 ', 2' 'will be assured in this way.

도 6은 본 발명에 따른 투사 시스템의 제 2 실시예에 사용될 수 있는 인티그레이터 플레이트(28)를 나타낸다. 상기 투사 시스템은 도 4 및 도 5에 나타낸 투사 시스템과 대응하며, 인티그레이터 바(21)는 제 1 인티그레이터 플레이트 아래에 배치된 제 2 인티그레이터 플레이트에 의해 DMD(9) 상에 영사되는 제 1 인티그레이터 플레이트(28)에 의해 재배치된다. 제 2 인티그레이터 플레이트는 제 1 인티그레이터 플레이트와 동일할 수 있거나, 광원들에 대해 최적화될 수 있다. 인티그레이터 플레이트(28)는 평행육면체 외주를 가지며, 다수의 직사각형 인티그레이터 렌즈 요소들(20)이 제공된다. 각 렌즈 요소(29)의 높이(h)와 폭(b) 사이의 비율은 DMD(9)의 높이/폭 비율에 대응한다. 인티그레이터 플레이트(28)는 광원(2')으로부터 들어오는 광빔(24)이 인티그레이터 플레이트(28)의 왼쪽 상단 구석을 조명하지만, 광원(2'')으로부터 들어오는 광빔(25)이 인티그레이터 플레이트(28)의 오른쪽 하단 구석을 조명하는 것과 같은 방식으로 광원들(2', 2'')의 전면에 배치된다. 실제로, 각 광빔(24, 25)의 경계들은 덜 날카롭게 한정되어 있다. 광빔들(24, 25)의 중심들(M)은 평행육면체(28)의 길이 방향 측(30)과 평행하게 연장하는 접속 라인(L) 상에 위치한다. 인티그레이터 플레이트(28)의 길이 방향 측(30)은 요소들(29)의 측면과 약 45°의 각(α)을 이룬다. 각(α)은 사각 요소(14)의 측들과 틸트축(13)이 이루는 각(β)에 대응한다.6 shows an integrator plate 28 that can be used in the second embodiment of the projection system according to the invention. The projection system corresponds to the projection system shown in FIGS. 4 and 5, wherein the integrator bar 21 is projected on the DMD 9 by a second integrator plate disposed below the first integrator plate. Repositioned by integrator plate 28. The second integrator plate may be the same as the first integrator plate or may be optimized for light sources. The integrator plate 28 has a parallelepiped outer circumference and is provided with a number of rectangular integrator lens elements 20. The ratio between the height h and the width b of each lens element 29 corresponds to the height / width ratio of the DMD 9. The integrator plate 28 has a light beam 24 coming from the light source 2 'illuminating the upper left corner of the integrator plate 28, while the light beam 25 coming from the light source 2' 'has an integrator plate ( It is arranged in front of the light sources 2 ', 2' 'in the same way as illuminating the lower right corner of 28). In practice, the boundaries of each light beam 24, 25 are less sharply defined. The centers M of the light beams 24, 25 are located on the connection line L extending in parallel with the longitudinal side 30 of the parallelepiped 28. The longitudinal side 30 of the integrator plate 28 forms an angle α of about 45 ° with the side of the elements 29. The angle α corresponds to the angle β formed between the sides of the rectangular element 14 and the tilt axis 13.

도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 투사 시스템의 제 3 시스템(31)을 도시하며 도 4 및 도 5에 도시된 투사 시스템(18)과는 다르다. 즉, 인티그레이터 바(32)가 인티그레이터 바(21) 대신 제공되고, 인티그레이터 플레이트들(33, 34)은 인티그레이터 바(32)의 출구측에 가장 가깝게 배치된다. 인티그레이터 바(32)는 입구측(35)(도 8a에 도시됨) 근방에서 직사각형이며, 광원들(2', 2'')로부터의 광빔들(24, 25)은 다음에 서로 입구측(35)에 투사된다. 들어오는 광빔(24)에 대해 인티그레이터 바(32)는 45°의 각(α)을 이룬다. 인티그레이터 바(32)는 또한 출구측(36) 근방에서 직사각형이다. 인티그레이터 플레이트(28)에 대응하는 인티그레이터 플레이트(33)는 출구측(36) 근방에 위치하며, 인티그레이터 플레이트(33)는 인티그레이터 바(32)로부터 직사각형 광빔(37)을 수광한다. 다른 인티그레이터 렌즈 요소(29)로 인해, 광빔(37)은 더욱더 균일하다. 광빔(37)은 인티그레이터 렌즈 요소들(29)의 측면과 45°의 각(α)을 이룬다. 도 6을 참조하여 상기에 설명한 것과 같이, 광원(2', 2'')으로부터 들어오는 광빔들(24, 25)은 다음에 서로 요소들(14)의 틸트축(13)에 위치될 것이다. 인티그레이터 바 및 인티그레이터 플레이트들 모두를 사용할 때, 인티그레이터 플레이트에 위치된 렌즈 요소들의 수는 비교적 작아질 것이다.7-9 show a third system 31 of the projection system according to the invention and differ from the projection system 18 shown in FIGS. 4 and 5. That is, the integrator bar 32 is provided in place of the integrator bar 21, and the integrator plates 33 and 34 are disposed closest to the outlet side of the integrator bar 32. The integrator bar 32 is rectangular near the inlet side 35 (shown in FIG. 8A), and the light beams 24, 25 from the light sources 2 ′, 2 ″ are next to each other at the inlet side ( 35) is projected. The integrator bar 32 forms an angle α of 45 ° with respect to the incoming light beam 24. The integrator bar 32 is also rectangular near the exit side 36. The integrator plate 33 corresponding to the integrator plate 28 is located near the exit side 36, and the integrator plate 33 receives the rectangular light beam 37 from the integrator bar 32. Due to the different integrator lens element 29, the light beam 37 is even more uniform. The light beam 37 forms an angle α of 45 ° with the sides of the integrator lens elements 29. As described above with reference to FIG. 6, the light beams 24, 25 coming from the light sources 2 ′, 2 ″ will next be positioned on the tilt axis 13 of the elements 14 with each other. When using both the integrator bar and the integrator plates, the number of lens elements located in the integrator plate will be relatively small.

각(β)은 다른 공간 광 변조기들에서 45°보다 더 크거나 더 작을 수 있다.The angle β may be larger or smaller than 45 ° in other spatial light modulators.

Claims (8)

적어도 2개의 광원들, 투사 렌즈 및 상기 광원들과 상기 투사 렌즈 사이에 위치하는 적어도 하나의 공간 광 변조기를 구비하는 투사 시스템으로서, 상기 광 변조기는 각각에 틸트축에 대해 비스듬히 기울일 수 있는 요소가 제공되는 다수의 광-편향 장치들을 구비하고, 상기 틸트축은 서로 평행하게 연장하는데, 상기 광원들은 동작시 상기 광원들로부터 들어와서 각 요소 상에 투사되는 광빔들의 중심들이 상기 요소의 틸트축과 실질적으로 평행하게 연장되는 투사 라인 상에 위치하는 방식으로 상기 공간 광 변조기에 대해 배치되는 것을 특징으로 하는, 투사 시스템.A projection system comprising at least two light sources, a projection lens and at least one spatial light modulator positioned between the light sources and the projection lens, each of which is provided with an element that can be tilted at an angle with respect to the tilt axis. A plurality of light-deflecting devices, wherein the tilt axis extends parallel to each other, the light sources being in operation from the light sources and the centers of the light beams projected on each element being substantially parallel to the tilt axis of the element. And relative to said spatial light modulator in a manner located on said projecting line. 제 1 항에 있어서, 상기 광원들의 광축은 서로 교차하지만, 상기 공간 광 변조기의 각 요소에 투사된 상기 광축 간의 최단 접속 라인은 관련 요소의 투사 라인과 일치하는 것을 특징으로 하는, 투사 시스템.A projection system according to claim 1, wherein the optical axes of the light sources cross each other, but the shortest connection line between the optical axes projected on each element of the spatial light modulator coincides with the projection line of the relevant element. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 인티그레이터 시스템은 상기 광원들과 상기 공간 광 변조기 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 투사 시스템.The projection system of claim 1 or 2, wherein an integrator system is disposed between the light sources and the spatial light modulator. 제 3 항에 있어서, 상기 인티그레이터 시스템은 상기 광원들 근방에 입구측을 그리고 상기 공간 광 변조기 근방에 직사각형의 출구측을 갖는 인티그레이터 바를 구비하는 것을 특징으로 하는, 투사 시스템.4. The projection system of claim 3, wherein the integrator system includes an integrator bar having an inlet side near the light sources and a rectangular outlet side near the spatial light modulator. 제 4 항에 있어서, 상기 직사각형의 출구측의 높이와 폭간의 비율은 상기 공간 광 변조기의 높이/폭 비율에 대응하는 것을 특징으로 하는, 투사 시스템.The projection system according to claim 4, wherein a ratio between the height and the width of the exit side of the rectangle corresponds to the height / width ratio of the spatial light modulator. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 높이/폭 비율은 상기 입구측 근방에서는 약 7:4이고, 상기 출구측 근방에서는 약 4:3인 것을 특징으로 하는, 투사 시스템.6. Projection system according to claim 4 or 5, wherein the height / width ratio is about 7: 4 near the inlet side and about 4: 3 near the outlet side. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인티그레이터 시스템은 다수의 직사각형 렌즈 요소들이 제공되는 적어도 하나의 인티그레이터 플레이트를 구비하고, 상기 인티그레이터 플레이트에 경계하는 길이 방향 측은 상기 직사각형 렌즈 요소들과 각도를 이루고, 이 각은 상기 공간 광 변조기의 길이 방향 측과 상기 틸트축 사이의 각과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는, 투사 시스템.7. The integrator system according to any one of claims 3 to 6, wherein the integrator system has at least one integrator plate provided with a plurality of rectangular lens elements, the longitudinal side of which borders the integrator plate is the rectangular lens. An angle with the elements, the angle being substantially equal to the angle between the longitudinal side of the spatial light modulator and the tilt axis. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인티그레이터 시스템은 인티그레이터 바 및 적어도 하나의 인티그레이터 플레이트를 구비하고, 상기 인티그레이터 바는 상기 광원들과 상기 인티그레이터 플레이트 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는, 투사 시스템.8. The integrator system of claim 3, wherein the integrator system comprises an integrator bar and at least one integrator plate, the integrator bar being positioned between the light sources and the integrator plate. Characterized in that the projection system.
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Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6623122B1 (en) * 1999-09-30 2003-09-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light source optical system and projector having first and second lamps of different spectral distributions
JP2001222064A (en) * 2000-02-08 2001-08-17 Ibm Japan Ltd Controlling device for illumination light, projector, and method of controlling illumination light
US6733139B2 (en) * 2000-06-05 2004-05-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Projector with narrow-spectrum light source to complement broad-spectrum light source
US8487850B1 (en) 2000-06-05 2013-07-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Multi-source LCD backlight for white balance adjustment
TW505819B (en) * 2000-12-15 2002-10-11 Fusion Lighting Inc Projection system utilizing asymmetric etendue
KR100397428B1 (en) * 2000-12-29 2003-09-13 엘지전자 주식회사 Total reflection prism and Projector Using the same
US6488379B2 (en) * 2001-04-13 2002-12-03 Phillips Electronics Video projector illumination system using two lamps having complementary beams patterns
KR20080083367A (en) * 2001-04-25 2008-09-17 웨이비엔, 인코포레이티드 Light recovery for projection displays
US7081928B2 (en) * 2001-05-16 2006-07-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optical system for full color, video projector using single light valve with plural sub-pixel reflectors
JP2002350775A (en) * 2001-05-30 2002-12-04 Fuji Photo Optical Co Ltd Projector
JP4126524B2 (en) * 2001-05-30 2008-07-30 フジノン株式会社 Projector device
US20030020839A1 (en) * 2001-06-30 2003-01-30 Dewald D. Scott Integrating filter
JP4728518B2 (en) * 2001-07-03 2011-07-20 Necディスプレイソリューションズ株式会社 Projector device
US20040155856A1 (en) * 2002-01-16 2004-08-12 Peter Richards Sequential color illumination in display systems employing light modulators
AU2003263539A1 (en) * 2002-10-01 2004-04-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Color display device
KR100704203B1 (en) * 2002-10-09 2007-04-05 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 Illuminator and projection image display employing it
EP1499136A1 (en) 2003-07-14 2005-01-19 Sony International (Europe) GmbH Illumination unit, projection engine and method for generating illumination light
DE10345431B4 (en) * 2003-09-30 2009-10-22 Carl Zeiss Jena Gmbh Device for the homogeneous multicolor illumination of a surface
US7070301B2 (en) 2003-11-04 2006-07-04 3M Innovative Properties Company Side reflector for illumination using light emitting diode
US7090357B2 (en) * 2003-12-23 2006-08-15 3M Innovative Properties Company Combined light source for projection display
US7209624B2 (en) * 2004-01-28 2007-04-24 Eastman Kodak Company Apparatus and method for illumination of light valves
US7300177B2 (en) * 2004-02-11 2007-11-27 3M Innovative Properties Illumination system having a plurality of light source modules disposed in an array with a non-radially symmetrical aperture
US7427146B2 (en) * 2004-02-11 2008-09-23 3M Innovative Properties Company Light-collecting illumination system
US7246923B2 (en) * 2004-02-11 2007-07-24 3M Innovative Properties Company Reshaping light source modules and illumination systems using the same
JP2005266137A (en) * 2004-03-17 2005-09-29 Ricoh Co Ltd Lighting system and image display device
US7101050B2 (en) 2004-05-14 2006-09-05 3M Innovative Properties Company Illumination system with non-radially symmetrical aperture
US7182468B1 (en) * 2004-06-07 2007-02-27 Delta Electronics, Inc. Dual lamp illumination system using multiple integrator rods
US7001025B2 (en) * 2004-07-02 2006-02-21 Infocus Corporation Projection apparatus with three light source units to output light bundles into an integrating tunnel from a direction nonparallel to output direction
US7244031B2 (en) * 2004-07-08 2007-07-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Light source arrangement
US7390097B2 (en) 2004-08-23 2008-06-24 3M Innovative Properties Company Multiple channel illumination system
KR100677551B1 (en) * 2005-01-05 2007-02-02 삼성전자주식회사 LED package, illumination system and projection system employing the LED package
US7261422B2 (en) * 2005-01-06 2007-08-28 Benq Corporation Display projection apparatus
US7222975B2 (en) * 2005-01-06 2007-05-29 Benq Corporation Dual lamp illumination system
JP4696666B2 (en) * 2005-04-27 2011-06-08 コニカミノルタオプト株式会社 Illumination optical system and image projection apparatus having the same
TW200700883A (en) * 2005-06-20 2007-01-01 Benq Corp Light source module of a projector and color wheel thereof
DE102005060942A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-11 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optical projection device
TWI285785B (en) * 2005-11-23 2007-08-21 Benq Corp Light source apparatus for optical projection system
TWI304485B (en) * 2005-11-28 2008-12-21 Benq Corp Projector with a plurality of light sources
TWI292051B (en) * 2006-01-19 2008-01-01 Coretronic Corp Illumination system and projection apparatus
TWI311682B (en) * 2006-06-21 2009-07-01 Coretronic Corporatio Illumination system
TWI327675B (en) * 2007-01-09 2010-07-21 Coretronic Corp Projection apparatus
JP5028173B2 (en) * 2007-07-19 2012-09-19 三洋電機株式会社 Illumination device, projection display device, and fly-eye lens
CN101725900B (en) * 2008-10-20 2011-09-28 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 Light source device and protector using the same
JP4953149B2 (en) * 2009-06-18 2012-06-13 Necディスプレイソリューションズ株式会社 Optical unit and projection display device
JP2011221504A (en) * 2010-03-26 2011-11-04 Panasonic Corp Illuminator and projection type image display device using the same
TWI418920B (en) * 2011-03-31 2013-12-11 Young Optics Inc Projection apparatus
CN102768458A (en) * 2012-07-12 2012-11-07 芜湖雅图数字视频技术有限公司 Double-lamp illumination system and projector
TWI557371B (en) * 2015-01-30 2016-11-11 揚昇照明股份有限公司 Electro-optical apparatus and scene apparatus
CN114706263B (en) * 2021-12-15 2024-07-09 深圳市安华光电技术股份有限公司 Projection ray apparatus and projector

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE178750T1 (en) * 1991-01-25 1999-04-15 Digital Projection Ltd SYSTEM WITH A SPATIAL LIGHT MODULATOR FOR AN OPTICAL COLOR OUTPUT SIGNAL
US5386250A (en) * 1993-08-09 1995-01-31 Philips Electronics North America Corp. Two-source illumination system
JP2827951B2 (en) * 1994-05-16 1998-11-25 松下電器産業株式会社 Projection display device
JPH08251520A (en) * 1995-03-08 1996-09-27 Nikon Corp Video projector
JPH08304706A (en) * 1995-04-26 1996-11-22 Texas Instr Inc <Ti> Illumination optics for space light modulator
EP0865210B1 (en) * 1997-03-12 2006-07-26 Texas Instruments Incorporated Colour-sequential video display system
US6224216B1 (en) * 2000-02-18 2001-05-01 Infocus Corporation System and method employing LED light sources for a projection display

Also Published As

Publication number Publication date
WO2000065399A3 (en) 2001-01-18
KR100663051B1 (en) 2007-01-02
DE60041232D1 (en) 2009-02-12
WO2000065399A2 (en) 2000-11-02
EP1090320A2 (en) 2001-04-11
JP2002543454A (en) 2002-12-17
EP1090320B1 (en) 2008-12-31
US6505939B1 (en) 2003-01-14
JP4447173B2 (en) 2010-04-07

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